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物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律
一、元素周期表的結(jié)構(gòu)
【歸納總結(jié)】
1.元素周期表的組成:元素周期表共7個周期,可簡記為“三短四長”,各周期依次有2、8、8、18、18、32、32種元素。元素周期表共18縱行16族。注意第Ⅷ族包含第8、9、10縱行。
2.元素在元素周期表中的位置描述:完整的描述格式為第n周期第m族。族序數(shù)用羅馬數(shù)字表示,主族元素的族序數(shù)后標A,副族元素的族序數(shù)后標B。
【題型過關(guān)】
例題1 1869年,俄國化學家門捷列夫制作出了第一張元素周期表,揭示了化學元素間的內(nèi)在聯(lián)系,成為化學史上的重要里程碑之一。下列有關(guān)元素周期表的說法正確的是( )
A.元素周期表含元素最多的族是第ⅢB族
B.元素周期表有18個族
C.第ⅠA族的元素全部是金屬元素
D.短周期是第一、二、三、四周期
答案
解析
A
第ⅢB族中包含錒系與鑭系元素,共有32種元素,A項正確;元素周期表中共有18個縱行,16個族,B項錯誤;第ⅠA族中H為非金屬元素,C項錯誤;短周期包括第一、二、三周期,D項錯誤
例題2在元素周期表中的前四周期,兩兩相鄰的5種元素如圖所示,若B元素的核電荷數(shù)為a。下列說法正確的是( )
A.B、D的原子序數(shù)之差可能為2
B.E、B的原子序數(shù)之差可能是8、18或32
C.5種元素的核電荷總數(shù)之和可能為5a+10
D.A、E的原子序數(shù)之差可能是7
二、元素、核素、同位素的關(guān)系
【概念辨析】
【題型過關(guān)】
例題3 金屬鈦對體液無毒且有惰性,能與肌肉和骨骼生長在一起,因而有“生物金屬”之稱。下列有關(guān)Ti和Ti的說法中正確的是( )
A.Ti和Ti原子中均含有22個中子 B.Ti和Ti核外均有4個電子層
C.分別由Ti和Ti組成的金屬鈦單質(zhì)互稱為同位素 D.Ti與Ti為同一核素
答案
解析
B
A不正確,Ti中的中子數(shù)為26,Ti中的中子數(shù)為28;C不正確,Ti和Ti組成的金屬鈦單質(zhì)為一種物質(zhì);D不正確,Ti與Ti為兩種核素
例題4 已知R2+核外有a個電子,b個中子,表示R原子符號正確的是( )
A.R B.R C.R D.R
答案
解析
C
R2+的核外電子數(shù)是a,則質(zhì)子數(shù)為a+2,質(zhì)量數(shù)為(a+2)+b,則R原子的符號是R
三、元素金屬性與非金屬性強弱的判斷
【歸納總結(jié)】
1.元素金屬性強弱的判斷:金屬單質(zhì)與水(或非氧化性酸)反應越劇烈,元素的金屬性越強;最高價氧化物對應的水化物的堿性越強,元素的金屬性越強。
2.元素非金屬性強弱的判斷:單質(zhì)越易與氫氣化合,生成的氫化物越穩(wěn)定,元素的非金屬性越強;最高價氧化物對應的水化物的酸性越強,元素的非金屬性越強;活動性較強的非金屬單質(zhì)可以將活動性相對較弱的非金屬單質(zhì)從其鹽溶液中置換出來。
溫馨提示:判斷元素金屬性和非金屬性的強弱的“五注意”。
①注意不能用最外層電子數(shù)的多少判斷,而應根據(jù)得失電子的難易程度。
②注意短周期中最高價氧化物的水化物呈強堿性的只有氫氧化鈉,表現(xiàn)兩性的是氫氧化鋁。
③注意短周期中最高價氧化物的水化物呈強酸性的是硝酸、硫酸和高氯酸,氟元素無正價,無含氧酸。
④注意不能根據(jù)氫化物的酸性判斷元素的非金屬性強弱,可根據(jù)氫化物的穩(wěn)定性或還原性判斷。
⑤注意不僅金屬間可發(fā)生置換反應,非金屬間也可以,前者體現(xiàn)的是還原性強弱,而后者體現(xiàn)的是氧化性強弱。
【題型過關(guān)】
例5 下列不能說明氯元素的非金屬性比硫元素強的事實是( )
①HCl比H2S穩(wěn)定?、贖ClO的氧化性比H2SO4強 ③HClO4的酸性比H2SO4強?、蹸l2能與H2S反應生成S ⑤Cl原子最外層有7個電子,S原子最外層只有6個電子?、轈l2與Fe反應生成FeCl3,S與Fe反應生成FeS?、逤l與S為同周期元素,且Cl的核電荷數(shù)比S的大 ⑧HCl的水溶液比H2S的水溶液酸性強
A.①② B.②⑤⑧ C.②⑤⑦ D.①②④
答案
解析
B
通過含氧酸的酸性強弱來判斷元素的非金屬性強弱,一定要注意是用最高價的含氧酸,②錯誤;⑤沒有說明電子層數(shù)相同,所以⑤錯誤;⑦可以說明Cl與S為同周期,且Cl在S的右面,根據(jù)元素周期律,同一周期從左到右非金屬性逐漸增強,所以⑦正確;用HCl、H2S比較非金屬性強弱,不是比較其水溶液的酸堿性強弱,而是比較其穩(wěn)定性,即⑧錯誤
例題6 下列敘述中,能肯定A金屬比B金屬活潑性強的是( )
A.A原子的最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少
B.A原子的電子層數(shù)比B原子電子層數(shù)多
C.1 mol A從酸中置換出的H2比1 mol B從酸中置換出的H2多
D.常溫時,A能從水中置換出H2,而B不能
答案
解析
D
選項A中只指出A、B兩種元素原子的最外層電子數(shù)的多少,不能確定A、B的金屬性強弱。選項B中指出了A、B原子的電子層數(shù)的多少,但電子層數(shù)少的不一定比電子層數(shù)多的原子的金屬性弱。選項C中說明了等物質(zhì)的量的A、B金屬與酸反應生成H2的多少,未說明與酸反應的快慢。與酸反應生成H2多的金屬活潑性不一定強。如1 mol Al比1 mol Na與足量稀鹽酸反應時生成的H2多,但Al不如Na活潑。選項D正確,只有很活潑的金屬在常溫下才與水反應,而較活潑的金屬在常溫下不與水發(fā)生反應
四、元素周期律
【歸納總結(jié)】
1. 核外電子排布:隨著原子序數(shù)的遞增,原子的最外層電子數(shù)由1遞增至8(K層為最外層時,則由1遞增至2),呈周期性變化。
2.原子半徑:同周期元素,隨著原子序數(shù)的遞增,原子半徑由大到小(稀有氣體元素除外),呈周期性變化。
3.主要化合價:同周期元素,隨著原子序數(shù)的遞增,元素的最高正化合價由+1遞增至+7(O、F除外),從第ⅣA族開始有負化合價,從-4遞增至-1(稀有氣體元素的化合價為零),呈周期性變化。
4.同周期元素從左到右,元素的非金屬性逐漸增強;單質(zhì)的氧化性逐漸增強;最高價氧化物對應的水化物的酸性逐漸增強;氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強,呈周期性變化。
5.同主族元素從上到下,元素的金屬性逐漸增強;單質(zhì)的還原性逐漸增強;最高價氧化物對應的水化物的堿性逐漸增強;氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,呈周期性變化。
溫馨提示:依據(jù)元素“位—構(gòu)—性”關(guān)系,在具體解題過程中,必須具備以下三個方面的基礎(chǔ):
(1)結(jié)構(gòu)與位置互推問題是解題的基礎(chǔ):
①掌握四個關(guān)系式:電子層數(shù)=周期序數(shù);質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù);最外層電子數(shù)=主族序數(shù);主族元素的最高正價=主族序數(shù),最低負價=主族序數(shù)-8。
②熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律,如各周期元素種數(shù);稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置;同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系等。
(2)性質(zhì)與位置互推問題是解題的關(guān)鍵:熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,主要包括:元素的金屬性、非金屬性;氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性;最高價氧化物對應水化物的酸堿性;單質(zhì)的氧化性、還原性。
(3)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的互推問題是解題的要素:
①最外層電子數(shù)決定元素原子的氧化性和還原性。
②原子半徑?jīng)Q定了元素單質(zhì)的性質(zhì);離子半徑?jīng)Q定了元素組成化合物的性質(zhì)。
③同主族元素最外層電子數(shù)相同,性質(zhì)相似。
④判斷元素金屬性和非金屬性的方法。
【題型過關(guān)】
例7 下列結(jié)論錯誤的是( )
①微粒半徑:K+>Al3+>S2->Cl-②氫化物的穩(wěn)定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4③離子的還原性:S2->Cl->Br->I-④氧化性:Cl2>S>Se>Te⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO4⑥非金屬性:O>N>P>Si⑦金屬性:Be
Cl->K+>Al3+;③中離子還原性應為S2->I->Br->Cl-;⑤中非金屬性Cl>S>P>C,故其最高價氧化物對應水化物的酸性應為:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3;①③⑤錯,故選B
例題8 下表是元素周期表的一部分,有關(guān)說法正確的是( )
A. e的氫化物比d的氫化物穩(wěn)定
B.a(chǎn)、b、e三種元素的原子半徑:e>b>a
C.六種元素中,c元素單質(zhì)的化學性質(zhì)最活潑
D.c、e、f的最高價氧化物對應的水化物的酸性依次增強
答案
解析
D
表中a為Na,b為Mg,c為C,d為O,e為S,f為Cl。則A中穩(wěn)定性:H2S>H2O顯然是錯誤的,因為同主族元素從上到下氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱。B中原子半徑應該是Na>Mg>S,因為同周期元素從左到右原子半徑逐漸變小。上述6種元素中,a、b為活潑金屬,d、e、f為活潑非金屬,c的活潑性是最差的,故C錯誤
五、微粒半徑大小比較
【歸納總結(jié)】
1.同種元素的不同微粒,核外電子數(shù)越多,微粒的半徑越大。即r(陽離子)Cl->Na+>Al3+
C.NaCl->Na+>Al3+,故B項正確
例題10右表為元素周期表前四周期的一部分,下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述正確的是( )
A.常壓下五種元素的單質(zhì)中Z單質(zhì)的沸點最低B.Y、Z陰離子電子層結(jié)構(gòu)都與R原子相同
C.W的原子半徑比X的小 D.Y元素的非金屬性比W元素的非金屬性強
答案
解析
D
從元素周期表前四周期的特征來看,R所在的列必是0族,即R為Ar。然后再向左依次確定Y為第三周期第ⅥA族元素S,W為第三周期第ⅤA族元素P,X為第二周期第ⅤA族元素N,Z為第四周期第ⅦA族元素Br。由于Z的單質(zhì)(Br2)在常壓下為液體,而X的單質(zhì)(N2)、R的單質(zhì)(Ar)均為氣體,所以Br2并不是沸點最低的物質(zhì),A項錯誤;Y的陰離子(S2-)與Ar相同,均為三層電子,但Z的陰離子(Br-)卻有四層電子,B項錯誤;同主族元素,原子序數(shù)越大,原子半徑越大,C項錯;由Y、W在元素周期表中的位置可知,D項正確
六、電子式的書寫
【歸納總結(jié)】
1.同一種原子的電子式不能既用“”又用“”表示。
2.單一原子形成的簡單陽離子,其離子符號表示該陽離子的電子式,如Al3+可以表示鋁離子的電子式?!啊痹谒械年庪x子、復雜的陽離子中出現(xiàn)。
3.在化合物中,如果有多個陰、陽離子,陰、陽離子必須是相隔的,即不能將兩個陰離子或兩個陽離子合并在一起。例如:CaF2要寫成[]-Ca2+[]-,不能寫成Ca2+[],也不能寫成Ca2+[]-[]-。
4.用電子式表示物質(zhì)形成的過程時,由于不是化學方程式,所以不能使用“===”,而應用“―→”?!皑D→”前是原子的電子式,“―→”后是化合物的電子式。
【題型過關(guān)】
例11 下列表示離子化合物形成過程的電子式正確的是( )
答案
解析
D
A中氧原子的電子式錯誤,應寫作 ;B中正確的表示為:;C中氟原子,氟離子不能合并,正確的表示為:
例題12 下列表示HCl、K2O形成過程的電子式正確的是( )
A.①② B.① C.② D.均不正確
答案
解析
D
HCl是共價化合物,①錯誤;②中氧原子最外層上有6個電子而不是7個電子,②錯誤
七、化學鍵分類及表示方法
【歸納總結(jié)】
【題型過關(guān)】
例13下列敘述中正確的是( )
A.只有活潑金屬與活潑非金屬之間才能形成離子鍵
B.具有共價鍵的化合物是共價化合物
C.具有離子鍵的化合物是離子化合物
D.化學鍵是分子中多個原子之間的強烈的相互作用
答案
解析
C
構(gòu)成離子鍵的陰、陽離子不一定都是活潑金屬與活潑非金屬,也可以是帶電荷的原子團,如NH、SO等;共價化合物是由共價鍵結(jié)合而成的,但具有共價鍵的化合物不一定是共價化合物,某些離子化合物中也具有共價鍵;離子化合物中必須有離子鍵,也允許有共價鍵,故全部以共價鍵結(jié)合的化合物稱為共價化合物,有離子鍵的化合物稱為離子化合物;分子中相鄰原子之間有作用,不相鄰原子之間也有作用,化學鍵是指使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力
例題14 (1)有下列物質(zhì):He、N2、CaO、CH4、Na2S、KOH、NaHCO3。①其中只含共價鍵的是________;②只含離子鍵的是________;③既含有共價鍵又含有離子鍵的是________;④屬于共價化合物的是________;⑤屬于離子化合物的是________。
(2) 下列變化中,不需要破壞化學鍵的是( )
A.氯化氫溶于水 B.加熱氯酸鉀使其分解 C.碘升華 D.氯化鈉溶于水
答案
解析
(1)①N2、CH4②CaO、Na2S③KOH、NaHCO3④CH4⑤CaO、Na2S、KOH、NaHCO3
(2)C
(1)N2、CH4分子中只含共價鍵;CaO、Na2S中只含離子鍵;KOH、NaHCO3中既含離子鍵又含共價鍵,He分子中不含化學鍵。(2)氯化氫溶于水破壞共價鍵;NaCl溶于水破壞離子鍵;KClO3受熱分解破壞離子鍵和共價鍵;I2升華后變?yōu)榈庹魵?I2),共價鍵未被破壞
【單元達標測試卷】
一、選擇題(本小題共7小題,每題只有一個正確選項,每題6分,共42分)
1. X-的核外電子排布為2、8、8,則X元素在周期表中的位置是( )
A.第三周期第0族 B.第四周期第ⅠA族 C.第三周期第ⅠA族 D.第三周期第ⅦA族
2. 我國科學家在世界上首次發(fā)現(xiàn)鉑的一種新同位素Pt,Pt表示的是( )
A.核外有202個電子,核內(nèi)有78個質(zhì)子
B.核內(nèi)有78個質(zhì)子,核外有124個電子
C.質(zhì)量數(shù)是202,原子序數(shù)是78,核內(nèi)有124個質(zhì)子
D.質(zhì)量數(shù)是202,原子序數(shù)是78,核內(nèi)有124個中子
3.下列說法正確的是( )
A.Li是最活潑金屬,F(xiàn)是最活潑非金屬
B.Mg(OH)2堿性比Ca(OH)2強
C.元素周期表有7個主族,7個副族,1個0族,1個Ⅷ族,共16縱行
D.X2+的核外電子數(shù)目為18,則X在第四周期第ⅡA族
4. 下列化學用語正確的是( )
A.CO2的電子式:C B.Mg2+的結(jié)構(gòu)示意圖:
C.Na2O的電子式:Na[]2- D.N2的電子式:
5. 短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如圖所示,下列說法正確的是( )
A.X、Y、Z三種元素中,X的非金屬性最強
B.Y氫化物的穩(wěn)定性比Z的氫化物弱
C.Y的最高正化合價為+7價
D.X單質(zhì)的熔點比Z的低
6. 由短周期元素構(gòu)成的某離子化合物X中,一個陽離子和一個陰離子核外電子數(shù)之和為20。則有關(guān)X的下列說法中正確的是( )
A.X中陽離子和陰離子個數(shù)一定相等
B.X中可能既含離子鍵,又含共價鍵
C.若X只含兩種元素,則兩種元素可在同一周期也可在同一主族
D.X中陽離子半徑一定大于陰離子半徑
7. 下表是部分短周期元素的原子半徑及主要化合價,根據(jù)表中信息,判斷以下敘述正確的是( )
元素代號
L
M
Q
R
T
原子半徑/nm
0.160
0.143
0.089
0.102
0.074
主要化合價
+2
+3
+2
+6、-2
-2
A.L2+與R2-的核外電子數(shù)相等
B.M與T形成的化合物既能與酸反應又能與強堿反應
C.氫化物的穩(wěn)定性為H2TL
二、非選擇題(本小題共4小題,共58分)
8. 根據(jù)元素周期表1~20號元素的性質(zhì)和遞變規(guī)律,回答下列問題。
(1)屬于金屬元素的有________種,金屬性最強的元素與氧反應生成的化合物為_______(填兩種化合物的化學式)。
(2)最高正化合價最高的元素是________,其最高正化合價為________。
(3)單質(zhì)既能與HCl反應,又能與NaOH反應的是________,其最高價氧化物對應水化物具有________(填“酸性”、 “堿性”或“兩性”)。
(4)第三周期中,原子半徑最大的是(稀有氣體元素除外)________。
(5)推測Si、N最簡單氫化物的穩(wěn)定性________大于________(填化學式)。
9. X、Y、Z均為短周期元素,X元素的氣態(tài)氫化物通入無色酚酞溶液,溶液變紅,Y元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,Z元素是短周期元素中原子半徑最大的元素(He、Ne、Ar除外)。
(1)Z元素的最高價氧化物對應的水化物的電子式為 ;
(2)X元素與Y元素最簡單的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性順序為 ;
(3)Y元素的最簡單氫化物和Z元素的過氧化物發(fā)生氧化還原反應的化學方程式為 。
(4)堿性條件下,X元素的氣態(tài)氫化物和單質(zhì)Y2可形成原電池,正極反應式為 。
10. X、Y、Z、W、R是短周期中的常見元素,其相關(guān)信息如下表:
元素
相關(guān)信息
X
原子核內(nèi)無中子
Y
組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素,其最高正化合價與最低負化合價的代數(shù)和為2
Z
地殼中含量最高的元素
W
原子質(zhì)量數(shù)為23,中子數(shù)為12
R
其離子是第三周期金屬元素的離子中半徑最小的
(1) Y、Z、W、R四種元素的原子半徑從大到小的順序是_____________(用元素符號表示)。
(2) Y2電子式為 ;X、Y、Z形成的化合物可用作化肥,該物質(zhì)所含化學鍵的類型是 (填共價或離子);X與Z形成的18e-微粒的結(jié)構(gòu)式為 。
(3)砷(As)是人體必需的微量元素,與Y同一主族,As原子比Y原子多兩個電子層,則砷的原子序數(shù)為________,其最高價氧化物的化學式為____________。該族第二到四周期元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從大到小的順序是________(用化學式表示)。
(4)W在元素周期表中的位置為_______;能夠說明W和R金屬性強弱的依據(jù)有 。
a. W單質(zhì)的熔點比R單質(zhì)的熔點低
b. W的化合價比R的低
c.常溫下W單質(zhì)與水的反應很劇烈,而R單質(zhì)在加熱條件下與水反應現(xiàn)象不明顯
d.W最高價氧化物的水化物的堿性比R強
11. 某學生在做元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系的實驗時,設(shè)計了一套實驗方案,并記錄了有關(guān)的實驗現(xiàn)象。請幫助該學生整理并完成實驗報告。
(1)實驗目的: 。
(2)實驗用品:儀器:試管、膠頭滴管。
藥品:新制氯水、新制溴水、溴化鈉溶液、碘化鈉溶液、四氯化碳。
(3)實驗內(nèi)容(在下表橫線中填寫相關(guān)內(nèi)容)。
序號
實驗方案
實驗現(xiàn)象
①
向盛有少量溴化鈉溶液的試管中滴加少量新制氯水,振蕩,再加入少量四氯化碳,振蕩后靜置
液體分為兩層,下層
呈 色
②
向盛有少量碘化鈉溶液的試管中滴加少量新制溴水,振蕩,再加入少量四氯化碳,振蕩后靜置
液體分為兩層,下層
呈 色
(4)實驗結(jié)論: 。
(5)問題和討論。
①上述兩個實驗中發(fā)生反應的離子方程式分別為 、 。
②由于氟單質(zhì)過于活潑,所以很難設(shè)計出一個簡單的實驗來驗證其氧化性的強弱。試列舉兩項事實說明氟的非金屬性比氯的強: 、 。
答案與解析
選擇題
題號
答案
解析
1
D
據(jù)題意可知X比18號元素Ar(第三周期)少一個電子,故X為第三周期第ⅦA族元素,即Cl元素
2
D
Pt的質(zhì)量數(shù)為202,質(zhì)子數(shù)為78,中子數(shù)則為202-78=124
3
D
最活潑的金屬在周期表的左下方,Li不是最活潑的金屬,最活潑的非金屬是F,A錯誤;Mg(OH)2堿性比Ca(OH)2弱,B錯誤;元素周期表共有18個縱行,C錯誤;D中X是Ca元素,正確
4
D
A項中,C原子未達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),A項錯誤。B項為Mg原子結(jié)構(gòu)示意圖,Mg2+的原子核外只有10個電子,B項錯誤。C項中,Na+應寫在[]2-的兩邊,C項錯誤
5
D
由短周期元素X、Y、Z在周期表的位置可知,X、Y、Z分別為He、F、S元素。A項三種元素中,F(xiàn)的非金屬性最強;B項HF比H2S的穩(wěn)定性強;C項F元素無正化合價
6
B
首先要熟悉常見的10電子微粒,如N3-、O2-、F-以及OH-等陰離子,Na+、Mg2+、Al3+以及NH等陽離子。因此符合題意的微粒很多,如Na3N、Mg3N2、NaF、MgF2、AlF3、Na2O、MgO、Al2O3、NH4F、NaOH等均符合試題條件。故X中陽離子和陰離子個數(shù)不一定相等,A錯誤;NaOH、NH4F中既含離子鍵,又含共價鍵,B正確;一個陽離子和一個陰離子電子數(shù)之和為20,且兩種元素在同一主族的物質(zhì)有KH,但K不是短周期元素,C錯誤;等電子離子的半徑,隨核電荷數(shù)增大而減小,故陽離子半徑小于陰離子半徑,D錯誤
7
B
根據(jù)R和T的化合價及原子半徑可以推測:R是硫元素,T是氧元素,再根據(jù)Q、T、L的半徑關(guān)系可以推測出Q是鈹元素,L是鎂元素,再根據(jù)L、M的半徑關(guān)系和化合價推測M是鋁元素。Mg2+和S2-的核外電子數(shù)不相等,A錯;Al2O3既能與酸反應又能與強堿反應,B正確;氫化物的穩(wěn)定性H2SP>Si,故NH3的穩(wěn)定性大于SiH4的穩(wěn)定性
9
(1)
(2)H2O>NH3
(3)2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑
X元素的氣態(tài)氫化物通入無色酚酞溶液,溶液變紅,該氫化物為NH3,則X為N元素;Y元素的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,則Y為O元素;Z元素是短周期元素中原子半徑最大的元素,則Z為Na元素。(1) Na元素的最高價氧化物對應的水化物為NaOH,其電子式為;(2)N元素與O元素最簡單的氣態(tài)氫化物分別為NH3和H2O,因非金屬性O(shè)>N,則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性H2O>NH3;(3)H2O與Na2O2反應的化學方程式為:2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑
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(1) Na>Al>N>O (2) 離子鍵 共價鍵
H—O—O—H (3) 33 As2O5 NH3>PH3>AsH3
(4) 第三周期第ⅠA族 cd
X、Y、Z、W、R是短周期中的常見元素,X的原子核內(nèi)無中子,則X為H元素,Y為組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素,其最高正化合價與最低負化合價的代數(shù)和為2,則Y為N元素,Z是地殼中含量最高的元素,則Z為O元素,W的原子質(zhì)量數(shù)為23,中子數(shù)為12,則質(zhì)子數(shù)為11,故W為Na元素,R的離子是第三周期金屬元素的離子中半徑最小的,則R為Al元素。
(1)有上述推斷可知,Y、Z、W、R四種元素的原子半徑從大到小的順序是Na>Al>N>O。
(2) 有上述推斷可知,Y2為N2,電子式為。X、Y、Z形成的化合物可用作化肥,則該物質(zhì)為硝酸銨,該物質(zhì)所含化學鍵為離子鍵、和共價鍵。X與Z形成的18e-微粒為雙氧水,其結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H。(3) 砷(As)是人體必需的微量元素,與Y同一主族,As原子比Y原子多兩個電子層,則砷的原子序數(shù)為7+8+15=33,為第VA族的元素,所以其最高價正價為+5價,故其最高價氧化物的化學式為As2O5,同主族元素的非金屬性從上到下非金屬性逐漸減小,非金屬性越大,其氫化物越穩(wěn)定,故該族第二到四周期元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性從大到小的順序是NH3>PH3>AsH3。(4) 有上述推斷可知,W為Na元素,原子序數(shù)為11,在元素周期表中的位置為第三周期第ⅠA族,單質(zhì)的熔點與金屬性無關(guān),元素的化合價與該元素的單質(zhì)的金屬性無關(guān),故ab錯。金屬單質(zhì)與水反應越劇烈,則單質(zhì)的經(jīng)屬性越強,故c正確。元素的最高價氧化物的水化物的堿性越強,則對應元素單質(zhì)的金屬性越強,故d正確
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(1)探究同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。
(3)①橙紅 ?、谧霞t
(4)同主族元素從上到下元素原子的得電子能力逐漸減弱
(5)①Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 2I-+Br2=2Br-+I2
由實驗內(nèi)容可知:Cl、Br、I屬于同主族元素,都是鹵族元素,通過鹵素單質(zhì)間的置換反應來比較其氧化性的強弱,則該實驗的目的為:探究同一主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律;(3)①向溴化鈉溶液中加入新制氯水,發(fā)生反應為:Cl2+2Br-Br2+2Cl-,再加入四氯化碳后,振蕩靜置,溶液分層,因CCl4的密度比水大,則上層為水層呈無色,下層為溶有Br2的CCl4層,呈橙紅色;②向碘化鈉溶液中加入新制溴水,發(fā)生反應為:2I-+Br22Br-+I2,再加入四氯化碳后,振蕩靜置,上層為水層呈無色,下層為溶有I2的CCl4層,呈紫紅色;(4)由上面兩個實驗可知:氧化性Cl2Br2I2,即鹵素原子的得電子能力ClBrI,說明:同主族元素從上到下元素原子的得電子能力逐漸減弱;(5)①上述兩個實驗中發(fā)生反應的離子方程式分別為:Cl2+2Br—-Br2+2Cl-;2I-+Br22Br-+I2;②非金屬性越強,對應的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,即穩(wěn)定性HFHCl,則非金屬性FCl;F2能置換出水中的氧,而Cl2不能,則氧化性F2O2 Cl2,非金屬性FCl(其他合理答案也可)
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